SU1257251A1

SU1257251A1 - Exhaust silencer for internal combustion engine

Info

Publication number: SU1257251A1
Application number: SU843730643A
Authority: SU
Inventors: Михаил Ильич Фесина; Рудольф Натанович Старобинский; Геннадий Николаевич Муртаков; Николай Михайлович Елизаров
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей; Тольяттинский политехнический институт
Priority date: 1984-04-20
Filing date: 1984-04-20
Publication date: 1986-09-15

Abstract

Изобретение предназначено дл глушени шума выхлопа двигател внутреннего сгорани . Целью изобретени вл етс повышение эффективности шу- моглушени при минимальном гидравлическом сопротивлении путем установки перфорированной перегородки. Отверсти размещены равномерно и их суммарна площадь зависит от площади проходного сечени одного из патрубков j рассто ние между смежными отверсти ми от длины корпуса, рассто ние между ос ми внутренних участков патрубков и осью корпуса от ширины корпуса, а рассто ние между срезами внутренних участков патрубков и соответствующими торцовыми стенками зависит от длины корпуса и диаметра патрубков. В зависимости от пор дка работы цилиндров двигател выхлопные газы поступают поочередно через один из патрубков 4 в корпус 1 глушител , где расшир ютс , частично рассеиваютс на перегородке 6. Часть звуковой энергии преобразуетс в тепловую. Значительно ослабленные газы вывод тс через патрубки 5 в атмосферу. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. g (ЛThe invention is intended to silence the exhaust noise of an internal combustion engine. The aim of the invention is to increase the efficiency of noise reduction with minimal hydraulic resistance by installing a perforated partition. The holes are evenly spaced and their total area depends on the area of the flow area of one of the nozzles j, the distance between adjacent holes of the length of the housing, the distance between the axes of the inner sections of the pipes and the axis of the housing from the width of the pipes, and corresponding end walls depend on the length of the body and the diameter of the nozzles. Depending on the order of operation of the engine cylinders, exhaust gases are fed alternately through one of the pipes 4 into the silencer housing 1, where they expand, partially dissipate on the partition 6. Part of the sound energy is converted into heat. Significantly weakened gases are released through the nozzles 5 to the atmosphere. 1 hp f-ly, 4 ill. g (L

Description

1one

Изобретение о носитс к машиностроению , в частности к двигателе- строению, а именно к глушител м шума выхлопа двигател внутреннего сгорани преимущественно спортивного автомобил .The invention is related to mechanical engineering, in particular, to engine construction, in particular to exhaust emission silencing engines of an internal combustion engine of a predominantly sports car.

Цель изобретени - повьшение эффективности шумоглушени при минимальном гидравлическом сопротивлении.The purpose of the invention is to increase the efficiency of sound attenuation with minimal hydraulic resistance.

10ten

На фиг.1 представлена схема предлагаемого глушител ; на фиг.2 - низшие продольные формы колебаний объема газа в полости глушител на собственных резонансных формах; на фиг.З - низшие поперечные формы колебаний} на фиг. 4 - эпюра выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве.Figure 1 presents the scheme of the proposed muffler; figure 2 - the lower longitudinal shape of the oscillations of the volume of gas in the cavity of the muffler on its own resonant forms; FIG. 3 shows lower transverse vibration modes} in FIG. 4 is a plot of output velocities of a pulsating flow in infinite space.

Глушитель шума выхлопа содержит корпус 1, форма которого близка к пр моугольному параллелепипеду с торцовыми стенками 2 и 3, в каждой из которых параллельно и симметрично относительно оси корпуса 1 закреплены по меньшей мере два патрубка 4 и 5 впускные и выпускные соответственно , причем внутренние участки соответствующих патрубков 4 и 5 размещены соосно, а попарно они параллельны геометрической оси корпуса 1. В корпусе 1 смонтирована перфорированна перегородка 6, установленна вдоль оси корпуса 1 симметрично внутренним участкам патрубков 4 и 5, при этом суммарна площадь отверстий перфорации перегородки составл ет (0,25-2,0)F, где F - площадь проходного сечени одного из патрубков,4The exhaust silencer contains a housing 1, whose shape is close to a rectangular parallelepiped with end walls 2 and 3, each of which has at least two inlets 4 and 5 inlet and outlet respectively parallel and symmetrically with respect to the axis of the housing 1, and the inner sections of nozzles 4 and 5 are placed coaxially, and in pairs they are parallel to the geometric axis of the housing 1. In the housing 1 a perforated partition 6 is mounted, mounted along the axis of the housing 1 symmetrically to the inner sections of the sockets 4 and 5, while the total area of the perforation holes of the partition is (0.25-2.0) F, where F is the area of the flow area of one of the pipes, 4

1257251 1257251

При работе двигател в зависимости от пор дка работы его цилиндров вЬгхлопные газы поступают поочередно через один из патрубков 4 в корпус 1 глушител , где расшир ютс , частично рассеиваютс на перегородке 6, тер при этом часть звуковой энергии, котора преобразуетс в тепловую , и значительно ослабленные вывод тс через патрубки 5 в атмосферу .When the engine is working, depending on the order of its cylinders, the exhaust gases flow alternately through one of the pipes 4 into the silencer housing 1, where they expand, partially dissipate on the partition 6, thereby losing some of the sound energy that is converted into heat and significantly weakened output via nozzles 5 to the atmosphere.

Вследствие поочередных выхлопов из патрубков 4 в камере глушител происходит интенсивное возбуждение 5 низшей первой поперечной формы коле- 1баний воздушного объема, заключенного в полости глушител . Как это видно из фиг.З, дл эффективного подавлени этой формы колебаний достс1точ- 20 но перфорированную перегородку разместить в узлах давлений (в пучност х виброскоростей). Именно при таком расположении перегородки 6 наблюдаетс максимальный эффект рассеивани звуковой энергии этой формы колебаний , при этом гидравлические сопротивлени практически не возрастают.Due to alternate exhausts from the nozzles 4 in the chamber of the silencer, intense excitation 5 of the lower first transverse shape of the air volume contained in the silencer cavity occurs. As can be seen from FIG. 3, in order to effectively suppress this mode of vibration, a sufficiently 20 perforated partition should be placed in the pressure nodes (in the vibration velocities). It is with this arrangement of the partition 6 that the maximum effect of dissipation of sound energy of this form of oscillations is observed, while the hydraulic resistance practically does not increase.

Дл подавлени второй резонансной поперечной формы колебаний воз- 3° душного объема, заключенного в полости глушител , достаточно оси патрубков 4 и 5 разместить в узлах давлений (пучност х виброскоростей) этой формы колебаний, т.е. на рассто нии 1/4В от оси корпуса 1 глушител . Это предотвращает передачу звука на этой форме колебаний в атмосферу.To suppress the second resonant transverse form of oscillations of the air volume inside the silencer enclosed in the cavity, it is sufficient to place the axis of the pipes 4 and 5 in the pressure nodes (vibration velocities) of this vibration mode, i.e. at a distance of 1 / 4B from the axis of the housing 1 silencer. This prevents the transmission of sound on this waveform to the atmosphere.

2525

3535

Дл подавлени первой и второйTo suppress the first and second

.или 5, а оси внутренних участков пат- 40 продольной резонансных мод воздушнорубков 4 и 5 размещены на рассто нии 1/4В от оси А-А корпуса 1, где В - ширина корпуса глушител . Внутренние участки патрубков 4, закрепленных на торцовой стенке 2, имеют равную 45 длину, при этом их срезы расположены на рассто нии 1/2L-0,3di ° торцовой стенки 2 корпуса 1, а внутренние участки патрубков 5, закрепленных на стенке 3, имеют равную длину и . 50 расположены на рассто нии 1/4L-0,3d2 от.стенки 3, где L - длина корпуса глушител , dj и d - диаметры патрубков 4 и 5. На фиг. 3 и 4 прин ты следую шие обозначени : давление Р, 55 скорость V.Or 5, and the axes of the inner parts of the 40 longitudinal resonant modes of the air nozzles 4 and 5 are located at a distance of 1 / 4B from the axis A-A of housing 1, where B is the width of the silencer case. The inner parts of the pipes 4, fixed on the end wall 2, are equal to 45 length, while their sections are located at a distance of 1 / 2L-0,3di ° of the end wall 2 of the housing 1, and the internal parts of the pipes 5 fixed on the wall 3 have equal length and. 50 are located at a distance of 1 / 4L-0.3d2 from wall 3, where L is the length of the silencer body, dj and d are the diameters of the pipes 4 and 5. In FIG. 3 and 4 accept the following notation: pressure P, 55 speed V.

Глушитель шума выхлопа работает следующим образом.The exhaust silencer works as follows.

го объема, заключенного в камере глушител (фиг.2), необходимо внутренние срезы патрубков 4 разместить в узлах давлений первой формы колебаний , а срезы патрубков 5 разместить в узлах давлений второй формы колебаний . Возможно и обратное, когда в узлы давлений первой формы помещают срезы патрубков 5, а в узлы колебаний второй формы помещают срезы патрубков 4, т.е.конструкци глушител обратима - патрубки 4 могут вл тьс отвод щими, тогда как патрубки 5 - подвод щими. Такое размещение срезов патрубков 4 и 5 предотвращает передачу звука в окружающую среду на первой и второй собственной резонансной форме продольных колебаДл подавлени первой и второйThe volume enclosed in the silencing chamber (Fig. 2) requires internal sections of the pipes 4 to be placed in the pressure nodes of the first vibration mode, and sections of the pipes 5 from the pressure nodes of the second vibration form. The opposite is also possible when sections of nozzles 5 are placed in the pressure nodes of the first form, and sections of nozzles 4 are placed in the oscillation nodes of the second form, i.e. the muffler's construction is reversible - nozzles 4 may be diverting, while nozzles 5 are inlet. This arrangement of the sections of the nozzles 4 and 5 prevents the sound from being transmitted to the environment on the first and second intrinsic resonant form of longitudinal vibrations.

го объема, заключенного в камере глушител (фиг.2), необходимо внутренние срезы патрубков 4 разместить в узлах давлений первой формы колебаний , а срезы патрубков 5 разместить в узлах давлений второй формы колебаний . Возможно и обратное, когда в узлы давлений первой формы помещают срезы патрубков 5, а в узлы колебаний второй формы помещают срезы патрубков 4, т.е.конструкци глушител обратима - патрубки 4 могут вл тьс отвод щими, тогда как патрубки 5 - подвод щими. Такое размещение срезов патрубков 4 и 5 предотвращает передачу звука в окружающую среду на первой и второй собственной резонансной форме продольных колебаНИИ воздушного объема, заключенного в камере глушител .The volume enclosed in the silencing chamber (Fig. 2) requires internal sections of the pipes 4 to be placed in the pressure nodes of the first vibration mode, and sections of the pipes 5 from the pressure nodes of the second vibration form. The opposite is also possible when sections of nozzles 5 are placed in the pressure nodes of the first form, and sections of nozzles 4 are placed in the oscillation nodes of the second form, i.e. the muffler's construction is reversible - nozzles 4 may be diverting, while nozzles 5 are inlet. Such placement of sections of pipes 4 and 5 prevents sound from being transmitted to the environment on the first and second intrinsic resonant form of longitudinal oscillations of the air volume enclosed in the silencer chamber.

Центры т жести эпюр выходных скоростей пульсирующего потока в бесконечном пространстве наход тс нарас сто нии 8 0,3d, где d - диаметр патрубка , в котором транспортируетс поток. В св зи с этим, если узлова плоскость находитс на рассто нии 0,3d от действительного среза патруб ка (4 или 5), то не происходит возбуждени этой формы колебаний, т.е. учитываетс динамический срез патрубков . В зависимости от различных соотношений диаметров патрубков и условного диаметра корпуса 1 глушител , в котором расположены патрубки , различной формы торцовых стенок ввиду отфланцовки срезов патрубков и целого р да других обсто тельств, величина 8 может мен тьс . Дл раз- . меров и соотношений, используемых на практике, S находитс в диапазоне 0,2-0,4.The centers of gravity of the output velocities of the pulsating flow in infinite space are at a height of 8 0.3 d, where d is the diameter of the nozzle in which the flow is transported. In this connection, if the nodal plane is at a distance of 0.3 d from the actual section of the pipe (4 or 5), then this mode of oscillation is not excited, i.e. a dynamic cut of the nozzles is taken into account. Depending on the different ratios of the diameters of the nozzles and the nominal diameter of the silencer housing 1, in which the nozzles are located, of different shapes of the end walls, due to the flanging of the nozzle cuts and a number of other circumstances, the value of 8 may vary. For different measures and ratios used in practice, S is in the range of 0.2-0.4.

Claims

1. An exhaust silencer for an internal combustion engine, predominantly a sports car, comprising a housing made in the form of a rectangular parallelepiped with end walls, two inlets

and two outlet pipes installed in the end walls with partial placement inside the case, the internal parts of the pipes being installed in pairs coaxially, parallelly and symmetrically with respect to the axis of the case, characterized in that, in order to increase the noise attenuation with minimal hydraulic resistance, it is provided with a perforated partition with uniform placement of perforation holes installed along the axis of the housing, the total area of the perforation holes of the partition is (0.25-2.0) F, The position between adjacent holes does not exceed 1/16 L, and the axes of the inner sections of the pipes are located 1/4 B from the axis of the housing, where F is the area of the bore of one of the pipes; L is the length of the housing; B - body width.

2. The silencer according to claim 1, characterized in that the internal portions of the pipes installed on one end wall are of equal length, and their sections are located at a distance x (1/2 L - 0.3 dj) and (1 / 4 L - 0.3 d,) from the corresponding end walls of the housing, where d (and d are the diameters of the corresponding nozzles.

m

one

Tk

W

2

ig.Z

Ilfn

Editor S. Lisin

Compiled by V.Slavnikov

Tehred I.Popovich Proofreader A.Zimokosov

Order 4893/28 Circulation 500 Subscription

VNISH1I USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

needles